[發明專利]用于內燃機的醇重整系統

有效

• 申請號: 201710259653.5
• 申請日: 2013-03-29
• 公開（公告）號: CN106907235B
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: E·D·薩爾;D·A·莫根斯特恩;J·D·威爾遜二世
• 申請（專利權）人: 孟山都技術公司
• 主分類號: F02B43/04
• 分類號: F02B43/04;F02M25/12;F02D19/06;F02D19/08;F02M26/36
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 唐秀玲;林柏楠

本發明提供一種用于內燃機的醇重整系統，所述系統包括經過用于從燃料管線接收液體燃料的重整器入口管線與燃料管線選擇性流體連通的重整器。所述重整器將燃料的醇?汽油混合物中的醇重整成包含氫氣和汽油的重整物混合物。與所述重整器流體連通的緩沖罐接收所述重整物混合物并且將所述重整物混合物中的氫氣與汽油脫離。所述緩沖罐包括液體燃料出口和重整物氣體出口，所述液體燃料出口與用于將呈液體的所述汽油再次引入所述燃料管線的所述燃料管線流體連通，所述重整物氣體出口用于將所述重整物氣體傳送至重整物管線，所述重整物氣體通過所述重整物管線被傳送至所述內燃機。

本申請是申請號為201380028409.8的發明專利申請的分案申請，原申請的申請日為2013年3月29日，發明名稱為：用于內燃機的醇重整系統。

發明領域

本發明總體涉及一種用于內燃機的醇重整系統以及一種在具有內燃機的車輛上重整醇的方法。

發明背景

作為用于內燃機的燃料，醇重整物優于母體醇。醇重整物，尤其是由甲醇和乙醇形成的那些醇重整物，其優越性主要歸于氫的存在。重整物比原料醇燃燒得更快，并且更耐受空氣或排氣的稀釋。在部分負載下，稀釋通過減少節流損失和燃燒熱量到冷卻劑的損失而有益于效率。另外，重整物的燃燒熱量大于原料醇的燃燒熱量。醇和重整物兩者都是可耐受高壓縮比的高辛烷值燃料。

發明概述

本公開涉及用汽油-醇混合物供燃的車輛的操作，其中燃料重整在由廢熱驅動的車輛上進行。在一方面，E85或其它醇-汽油燃料共混物通過被稱為“重整器”的反應器，通常利用廢熱將所述反應器維持在約300℃-350℃溫度下。重整器中的催化劑催化根據等式1和等式2(針對乙醇)以及等式3(針對甲醇)的燃料中醇組分到永久氣體的混合物的轉化。

CH₃CH₂OH→CH₃CHO+H₂ (1)

CH₃CHO-CH₄+CO (2)

CH₃OH→CO+2H₂ (3)

產物包含被稱為“重整物”的永久氣體與液體(主要是汽油以及一些未反應的醇和乙醛)的混合物。在300℃至350℃下，汽油不發生反應。產物通過熱交換被冷卻并且進入“緩沖罐”，所述緩沖罐用作分離液體時氣體燃料的貯存器。

重整物的氫含量使其成為有吸引力的發動機燃料，因為它使內燃機在部分負載下(節氣門打開和/或在高水平EGR下)的稀釋操作成為可能。因此，重整醇的車輛依靠兩種燃料來操作：重整物和液體燃料。后者因為重整而部分消耗乙醇。重整器和其它子系統需要提供可靠的重整物供應并且管理液體燃料流的組成。但是，在部分負載下，重整物的值最大。在高負載(2000rpm，8.5巴NMEP)下，由重整物提供的稀釋耐受性不能部分地提高效率，因為可使用的稀釋劑(EGR或過量空氣)的量是有限的并且還歸因于在高負載下的液體乙醇的裝料冷卻的值。

在一方面，一種用于內燃機的醇重整系統總體上包括：燃料系統，其被構造成將包含醇-汽油混合物的液體燃料傳送至內燃機，所述燃料系統包括將液體燃料傳送至內燃機所通過的燃料管線；重整器，其經過用于從燃料管線接收液體燃料的重整器入口管線與燃料管線選擇性流體連通，所述重整器被構造成將燃料的醇-汽油混合物中的醇重整為包含氫氣和汽油的重整物混合物；以及緩沖罐，其經過用于接收重整物混合物的重整器出口管線與重整器流體連通，所述緩沖罐被構造成將重整物混合物中的氫氣與汽油脫離，其中所述緩沖罐包括液體燃料出口和重整物氣體出口，所述液體燃料出口與燃料管線流體連通以用于將呈液體的汽油再次引入燃料管線，所述重整物氣體出口用于將重整物氣體傳送至重整物管線，重整物氣體通過所述重整物管線被傳送至內燃機。